KR102070993B1 - 볼트 축력 측정장치 및 방법 - Google Patents

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KR102070993B1
KR102070993B1 KR1020180045185A KR20180045185A KR102070993B1 KR 102070993 B1 KR102070993 B1 KR 102070993B1 KR 1020180045185 A KR1020180045185 A KR 1020180045185A KR 20180045185 A KR20180045185 A KR 20180045185A KR 102070993 B1 KR102070993 B1 KR 102070993B1
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홍석무
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공주대학교 산학협력단
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    • G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
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Abstract

본 발명은 지그와 볼트의 결합에 따른 볼트의 축력을 측정하고 지그와 볼트에 대응되는 볼트 축력정보를 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하는 볼트 축력 측정장치 및 방법에 관한 것이다.
상기 볼트 축력 측정장치는, 볼트가 체결되는 지그를 촬영하여 체결 이미지를 생성하는 카메라부;
상기 체결 이미지를 기반으로 상기 지그의 변형률을 측정하여 지그변형률정보를 생성하는 지그변형률 생성부;
상기 변형률정보에 따라 상기 볼트의 축력을 계산하여 축력정보를 생성하는 볼트 축력 계산부; 및
상기 지그의 정보 및 상기 볼트의 정보를 상기 지그변형률정보 및 상기 축력정보와 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하는 룩업테이블 생성부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

볼트 축력 측정장치 및 방법{Axial Force Measuring Device and Method of Bolt}
본 발명은 지그와 볼트의 결합에 따른 볼트의 축력을 측정하고 지그와 볼트에 대응되는 볼트 축력정보를 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하는 볼트 축력 측정장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 볼트의 축력을 측정하기 위해서는 볼트의 상단과 하단을 평평하게 가공하여 세라믹판을 한쪽에 본딩한 후 초음파를 조사하고, 왕복 시간차를 측정하여 볼트의 축력 변화를 측정한다. 이 방법을 이용하여 볼트의 축력을 측정하는 경우 시간과 비용이 과도하게 소요된다.
이에 따라, 일반적인 볼트의 축력을 측정하는 과정이 복잡하므로 볼트의 축력을 측정하는 과정을 수행하지 않고, 자동차에 사용되는 볼트의 경우, 볼트 결합 시에 발생되는 힘의 1.5배 이상을 발생시켜 볼트를 결합시킨다. 그러므로 볼트가 결합된 부품을 수리해야 하는 상황에서 볼트를 분리하는데 많은 시간과 비용이 발생하게 된다.
한국 등록특허 제10-1634443(2016년06월22일)
따라서 볼트의 축력을 측정하여 볼트 결합 시 필요한 힘만 사용하여 볼트를 체결할 수 있도록 볼트 축력 데이터를 저장하여 제공하는 장치 및 방법이 필요하다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 복수의 지그와 복수의 볼트의 결합에 따른 볼트의 축력을 측정하고 지그와 볼트에 대응되는 볼트 축력정보를 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하는 볼트 축력 측정장치 및 방법의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 볼트 축력 측정장치는,
볼트가 체결되는 지그를 촬영하여 체결 이미지를 생성하는 카메라부;
상기 체결 이미지를 기반으로 상기 지그의 변형률을 측정하여 지그변형률정보를 생성하는 지그변형률 생성부;
상기 변형률정보에 따라 상기 볼트의 축력을 계산하여 축력정보를 생성하는 볼트 축력 계산부; 및
상기 지그의 정보 및 상기 볼트의 정보를 상기 지그변형률정보 및 상기 축력정보와 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하는 룩업테이블 생성부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 있어서, 상기 카메라부는,
복수개 구비되어 기 설정된 간격으로 복수의 체결 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 지그는,
일측에 상기 볼트가 삽입되는 체결홈이 형성되고, 외주면에 복수의 패턴이 프린팅되도록 구성될 수 있다.
상기 지그변형률 생성부는,
상기 체결 이미지를 기반으로 상기 복수의 패턴의 변이에 따라 상기 지그의 변형률을 측정하여 상기 지그변형률정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 지그변형률 생성부는,
상기 볼트 체결전 상기 지그 상의 상기 복수의 패턴의 기본좌표정보를 수집하는 기본좌표 수집모듈;
상기 복수의 패턴의 변이에 따라 이동좌표정보를 생성하는 이동좌표 생성모듈; 및
상기 기본좌표정보와 상기 이동좌표정보의 거리차에 따라 상기 지그변형률정보를 생성하는 지그변형률 생성모듈;
을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 지그의 정보는,
상기 지그의 재질, 형태, 크기, 패턴 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 볼트의 정보는,
상기 볼트의 재질, 두께, 길이, 디자인 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 볼트 축력 계산부는,
다음 관계식
F = k×X
(여기서, F : 볼트의 축력, k : 재료상수, X : 지그의 변형률)
을 통해 상기 축력정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 볼트 축력 측정장치는
레이저신호 또는 초음파신호를 이용하여 상기 지그에 체결되는 상기 볼트의 변형률을 측정하여 볼트변형률정보를 생성하는 볼트변형률 생성부를 추가로 포함하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 볼트 축력 측정방법은,
볼트가 체결되는 지그를 카메라로 촬영하여 체결 이미지를 생성하는 이미지 생성단계;
상기 체결 이미지를 기반으로 상기 지그의 변형률을 측정하여 지그변형률정보를 생성하는 지그변형률 생성단계;
상기 변형률정보에 따라 상기 볼트의 축력을 계산하여 축력정보를 생성하는 볼트 축력 계산단계; 및
상기 지그의 정보 및 상기 볼트의 정보를 상기 지그변형률정보 및 상기 축력정보와 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하는 룩업테이블 생성단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지그는 일측에 상기 볼트가 삽입되는 체결홈이 형성되고, 외주면에 복수의 패턴이 프린팅되도록 구성될 수 있다.
상기 지그변형률 생성단계는,
상기 체결 이미지를 기반으로 상기 복수의 패턴의 변이에 따라 상기 지그의 변형률을 측정하여 상기 지그변형률정보를 생성할 수 있다.
상기 지그변형률 생성단계는,
상기 볼트 체결전 상기 지그 상의 상기 복수의 패턴의 기본좌표정보를 수집하는 기본좌표 수집단계;
상기 복수의 패턴의 변이에 따라 이동좌표정보를 생성하는 이동좌표 생성단계; 및
상기 기본좌표정보와 상기 이동좌표정보의 거리차에 따라 상기 지그변형률정보를 생성하는 변형률 생성단계;
를 포함할 수 있다.
상기 볼트 축력 계산단계는,
다음 관계식
F = k×X
(여기서, F : 볼트의 축력, k : 재료상수, X : 지그의 변형률)
을 통해 상기 축력정보를 생성할 수 있다.
볼트 축력 측정방법은,
레이저신호 또는 초음파신호를 이용하여 상기 지그에 체결되는 상기 볼트의 변형률을 측정하여 볼트변형률정보를 생성하는 볼트변형률 생성단계를 추가로 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가지는 본 발명은 볼트의 축력을 측정하기 위해 볼트의 가공 없이 지그에 프린팅된 패턴의 변이에 따라 축력 측정이 가능하므로 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 복수의 지그와 복수의 볼트의 결합에 따른 볼트의 축력을 측정하고 지그와 볼트에 대응되는 볼트 축력정보를 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하므로 매번 볼트의 축력을 계산할 필요 없이 룩업테이블에 저장된 내용에 따라 적합한 볼트 결합이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치에서 지그변형률정보를 생성하기 위한 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치(1)에서 볼트변형률정보를 생성하기 위한 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치의 제1 동작을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치의 제2 동작을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 단어 "예시적인" 은 "예로서, 일례로서, 또는 예증으로서 역할을 한다."라는 것을 의미하기 위해 이용된다. "예시적"으로서 본 명세서에서 설명된 임의의 양태들은 다른 양태들에 비해 반드시 선호되거나 또는 유리하다는 것으로서 해석되어야 하는 것만은 아니다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치의 블록 구성도이다.
도 1 내지 2를 보면, 지그(3)는 일측에 볼트(2)가 삽입되는 체결홈이 형성되고, 외주면에 복수의 패턴이 프린팅되고, 볼트 축력 측정장치(1)에 포함되는 복수의 카메라부(10)는 볼트(2)가 체결되는 지그(2)를 다각도에서 촬영하도록 구성된다.
볼트 축력 측정장치(1)는 볼트(2)가 체결되는 지그(3)를 촬영하여 체결 이미지를 생성하는 카메라부(10), 체결 이미지를 기반으로 지그(3)의 변형률을 측정하여 지그변형률정보를 생성하는 지그변형률 생성부(20), 변형률정보에 따라 볼트(2)의 축력을 계산하여 축력정보를 생성하는 볼트 축력 계산부(30), 지그(3)의 정보 및 볼트(2)의 정보를 지그변형률정보 및 축력정보와 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하는 룩업테이블 생성부(40), 레이저신호 또는 초음파신호를 생성하는 신호생성모듈(50) 및 볼트(2)의 변형률을 측정하여 볼트변형률정보를 생성하는 볼트변형률 생성부(60)를 포함한다.
카메라부(10)는 복수개 구비되어 기 설정된 간격으로 복수의 체결 이미지를 생성하도록 구성된다. 카메라부(10)는 도 1에는 복수개로 구비되고 있으나 이에 한정되는 것이 아니라 하나만 구비되어 볼트(2)가 체결되는 지그(3)를 촬영할 수 있다. 카메라부(10)는 볼트(2)가 지그(3)에 체결되는 과정을 기 설정된 간격 예컨대 0.1초 간격으로 촬영하여 체결 이미지를 생성한다.
지그변형률 생성부(20)는 체결 이미지를 기반으로 복수의 패턴의 변이에 따라 지그(3)의 변형률을 측정하여 지그변형률정보를 생성하도록 구성된다. 여기서, 지그(3)의 프린팅된 복수의 패턴은 지그(3)에 볼트(2)가 결합됨에 따라 패턴의 모양이 변하고 위치가 바뀌게 된다.
지그변형률 생성부(20)는 기본좌표 수집모듈(22), 이동좌표 생성모듈(24) 및 지그변형률 생성모듈(26)을 포함한다.
기본좌표 수집모듈(22)은 볼트(2)가 지그(3)에 체결되기 전에 지그(3) 상의 복수의 패턴의 기본좌표정보를 수집하도록 구성되고, 이동좌표 생성모듈(24)은 복수의 패턴의 변이에 따라 이동좌표정보를 생성하도록 구성되며, 변형률 생성모듈(26)은 기본좌표정보와 이동좌표정보의 거리차에 따라 지그변형률정보를 생성하도록 구성된다.
카메라부(10)와 지그변형률 생성부(20)는 주로 볼트(2)의 강도가 지그(3)의 강도보다 높은 경우와 지그(3)의 체결홈의 크기가 볼트(2)의 크기와 같거나 작은 경우 사용되어 지그(3)에 프린팅된 복수의 패턴의 변이에 따라 지그변형률정보를 생성하도록 구성된다.
볼트 축력 계산부(30)는 지그의 변형률정보에 기 설정된 재료상수를 곱하여 볼트(2)의 축력을 계산하도록 구성된다. 볼트 축력 계산부(30)는 다음의 관계식을 통해 축력정보를 생성한다.
F = k×X
(여기서, F : 볼트의 축력, k : 재료상수, X : 지그의 변형률)
룩업테이블 생성부(40)는 지그(3)의 정보 및 볼트(2)의 정보를 지그변형률정보 및 축력정보와 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하도록 구성된다. 여기서, 지그(3)의 정보는 지그의 재질, 형태, 크기, 패턴 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하고, 볼트(2)의 정보는 볼트의 재질, 두께, 길이, 디자인 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다.
신호생성모듈(50)은 지그(3)에 체결되는 볼트(2)의 상태를 측정하는 레이저신호 또는 초음파신호를 생성하도록 구성된다. 도 1 내지 도 2에서는 신호생성모듈(50)을 하나만 도시하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않고 복수개 구비될 수 있다.
볼트변형률 생성부(60)는 신호생성모듈(50)로부터 레이저신호 또는 초음파신호를 수신하여 지그(3)에 체결되는 볼트(2)의 변형률을 측정하여 볼트변형률정보를 생성하도록 구성된다.
볼트변형률 생성부(60)는 기본이미지 수집모듈(62), 변형이미지 생성모듈(64) 및 볼트변형률 생성모듈(66)을 포함한다.
기본이미지 수집모듈(62)은 지그(3) 체결전 볼트(2)의 기본이미지정보를 수집하도록 구성되고, 변형이미지 생성모듈(64)은 신호생성모듈(50)로부터 레이저신호 또는 초음파신호를 수신하여 볼트(2)의 변형이미지정보를 생성하도록 구성되며, 볼트변형률 생성모듈(66)은 기본이미지정보와 변형이미지정보의 차이에 따라 볼트변형률정보를 생성하도록 구성된다.
신호생성모듈(50)과 볼트변형률 생성부(60)는 주로 지그(3)의 강도가 볼트(2)의 강도보다 높은 경우 사용되어 볼트(2)의 구부러짐 등을 측정하여 볼트변형률정보를 생성하도록 구성된다. 여기서, 룩업테이블 생성부(40)는 지그(3)의 정보 및 볼트(2)의 정보를 볼트변형률정보를 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하도록 구성된다.
도 3은 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치에서 지그변형률정보를 생성하기 위한 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 볼트(2)의 강도가 지그(3)의 강도보다 높은 경우와 지그(3)의 체결홈의 크기가 볼트(2)의 크기보다 작은 경우로 지그(3)에 프린팅된 복수의 패턴이 볼트(2)가 결함되면서 변이되므로 복수의 패턴의 변이에 따라 지그변형률정보를 생성할 수 있다.
도 3의 (a)를 보면, 볼트(2)가 지그(3)의 체결홈에 결합되기 전 모습을 나타낸다. 볼트(2)가 지그(3)의 체결홈에 결합되기 전에는 지그(3)에 프린팅된 복수의 패턴이 일정 크기와 간격이다. 도 3의 (b)를 보면, 지그(3)의 강도보다 강도가 높은 볼트(2)가 지그(3)의 체결홈에 결합된 모습을 나타낸다. 볼트(2)가 지그(3)의 체결홈에 결합되면 지그(3)에 프린팅된 복수의 패턴 중 볼트(2)가 결합되는 체결홈 근처에 위치하는 패턴의 경우, 크기와 간격이 변한다. 또한, 도 3의 (a)를 보면 길이가 L이고, 도 3의 (b)를 보면 길이가 L′인데, 여기서 L < L′이다. 예컨대, 도 3의 (a)의 제1 패턴(32)과 도 3의 (b)의 제1 패턴(32)을 비교하면, 도 3의 (a)의 제1 패턴(32)이 볼트(2)가 지그(3)에 결합되면서 도 3의 (b)의 제1 패턴(32)으로 크기와 위치가 변이되고, 지그(3)의 폭도 L에서 L′로 변한다.
도 4는 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치(1)에서 볼트변형률정보를 생성하기 위한 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 지그(3)의 강도가 볼트(2)의 강도보다 높은 경우로 신호생성모듈(50)이 지그(3)에 체결되는 볼트(2)의 상태를 측정하는 레이저신호 또는 초음파신호를 생성하고, 볼트변형률 생성부(60)가 볼트(2)의 구부러짐 등을 측정하여 볼트변형률정보를 생성할 수 있다.
도 4의 (a)를 보면, 볼트(2)가 지그(3)의 체결홈에 결합되기 전 모습을 나타낸다. 볼트(2)가 지그(3)의 체결홈에 결합되기 전에는 볼트(2)의 모습이 원형 그대로이다. 도 4의 (b)를 보면, 볼트(2)가 지그(3)의 체결홈에 결합된 모습을 나타낸다. 지그(3)의 강도보다 강도가 낮은 볼트(2)가 지그(3)의 체결홈에 결합되면 볼트(2)의 형태가 변한다. 예컨대, 도 4의 (a)의 볼트(2)와 도 4의 (b)의 볼트(2)를 비교하면, 도 4의 (a)의 볼트(2)가 지그(3)에 결합되면서 도 4의 (b)의 볼트(2)처럼 구부러진다. 반면 도 3과는 다르게 도 4를 보면, 지그(3)의 폭은 볼트(2)가 결합된 상태에서도 L 그대로 유지된다.
도 5는 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치의 제1 동작을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
카메라부(10)는 볼트(2)가 체결되는 지그(3)를 촬영하여 체결 이미지를 생성한다(S50).
지그변형률 생성부(20)는 체결 이미지를 기반으로 지그(3)의 변형률을 측정하여 지그변형률정보를 생성한다(S52). 여기서, 지그변형률 생성부(20)는 볼트(2) 체결전 지그(3) 상의 복수의 패턴의 기본좌표정보를 수집하고, 복수의 패턴의 변이에 따라 이동좌표정보를 생성하여 기본좌표정보와 이동좌표정보의 거리차에 따라 변형률정보를 생성한다.
볼트 축력 계산부(30)는 변형률정보에 따라 볼트의 축력을 계산하여 축력정보를 생성한다(S54). 여기서, 볼트 축력 계산부(30)는 다음의 관계식을 통해 축력정보를 생성한다.
F = k×X
(여기서, F : 볼트의 축력, k : 재료상수, X : 지그의 변형률)
룩업테이블 생성부(40)는 지그(3)의 정보 및 볼트(2)의 정보를 지그변형률정보 및 축력정보와 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성한다(S56). 여기서, 지그(3)의 정보는 지그의 재질, 형태, 크기, 패턴 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하고, 볼트(2)의 정보는 볼트의 재질, 두께, 길이, 디자인 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다.
도 5에서는 단계 S50 내지 단계 S56을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S50 내지 단계 S56 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 실시예에 따른 볼트 축력 측정장치의 제2 동작을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
신호생성모듈(50)은 지그(3)에 체결되는 볼트(2)의 상태를 측정하는 레이저신호 또는 초음파신호를 생성한다(S60).
볼트변형률 생성부(60)는 신호생성모듈(50)로부터 레이저신호 또는 초음파신호를 수신하여 지그(3)에 체결되는 볼트(2)의 변형률을 측정하여 볼트변형률정보를 생성한다(S62). 볼트변형률 생성부(60)는 지그(3) 체결전 볼트(2)의 기본이미지정보를 수집하고, 신호생성모듈(50)로부터 레이저신호 또는 초음파신호를 수신하여 볼트(2)의 변형이미지정보를 생성하여 기본이미지정보와 변형이미지정보의 차이에 따라 볼트 변형률정보를 생성한다.
룩업테이블 생성부(40)는 지그(3)의 정보 및 볼트(2)의 정보를 볼트변형률정보와 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성한다(S64). 여기서, 지그(3)의 정보는 지그의 재질, 형태, 크기, 패턴 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하고, 볼트(2)의 정보는 볼트의 재질, 두께, 길이, 디자인 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다.
도 6에서는 단계 S60 내지 단계 S64를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S60 내지 단계 S64 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 볼트 축력 측정장치
2: 볼트
3: 지그
10: 카메라부
20: 지그변형률 생성부
22: 기본좌표 수집모듈
24: 이동좌표 수집모듈
26: 지그변형률 생성모듈
30: 볼트 축력 계산부
40: 룩업테이블 생성부
50: 신호생성모듈
60: 볼트변형률 생성부
62: 기본이미지 수집모듈
64: 변형이미지 생성모듈
66: 볼트변형률 생성모듈

Claims (15)

  1. 일측에 볼트가 삽입되는 체결홈이 형성되고 외주면에 복수의 패턴이 프린팅된 지그에 볼트가 체결되는 과정을 기 설정된 간격으로 촬영하여 체결 이미지를 생성하는 카메라부(10);
    상기 지그에 체결되는 상기 볼트의 상태를 측정하는 레이저신호 또는 초음파신호를 생성하는 신호생성모듈(50);
    상기 볼트의 강도가 상기 지그의 강도보다 높은 경우와, 상기 지그의 체결홈의 크기가 상기 볼트의 크기와 같거나 작은 경우, 상기 볼트 체결전 상기 지그 상의 상기 복수의 패턴의 기본좌표정보를 수집하고, 상기 복수의 패턴의 변이에 따라 이동좌표정보를 생성하여 상기 기본좌표정보와 상기 이동좌표정보의 거리차에 따라 지그변형률정보를 생성하는 지그변형률 생성부(20);
    상기 지그의 강도가 상기 볼트의 강도보다 높은 경우, 상기 지그 체결전 상기 볼트의 기본이미지정보를 수집하고, 상기 레이저신호 또는 초음파신호를 수신하여 볼트의 변형이미지정보를 생성하며, 상기 기본이미지정보와 상기 변형이미지정보의 차이에 따라 볼트변형률정보를 생성하는 볼트변형률 생성부(60);
    상기 지그변형률정보 및 상기 볼트변형률정보에 따라 상기 볼트의 축력을 계산하여 축력정보를 생성하는 볼트 축력 계산부(30); 및
    상기 지그의 정보 및 상기 볼트의 정보를 상기 지그변형률정보, 상기 볼트변형률정보 및 상기 축력정보와 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하는 룩업테이블 생성부(40);를 포함하고,
    상기 볼트 축력 계산부(30)는,
    다음 관계식
    F = k×X
    (여기서, F : 볼트의 축력, k : 재료상수, X : 지그의 변형률)
    을 통해 상기 축력정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 볼트 축력 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 카메라부(10)는,
    복수개 구비되어 기 설정된 간격으로 복수의 체결 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 볼트 축력 측정장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 지그의 정보는,
    상기 지그의 재질, 형태, 크기, 패턴 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼트 축력 측정장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 볼트의 정보는,
    상기 볼트의 재질, 두께, 길이, 디자인 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼트 축력 측정장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항, 제 2항, 제 6항 및 제 7항 중 어느 한 항에 따른 볼트 축력 측정장치를 이용한 볼트 축력 측정방법에 있어서,
    일측에 볼트가 삽입되는 체결홈이 형성되고 외주면에 복수의 패턴이 프린팅된 지그에 볼트가 체결되는 과정을 기 설정된 간격으로 촬영하여 체결 이미지를 생성하는 이미지 생성단계;
    상기 볼트의 강도가 상기 지그의 강도보다 높은 경우와, 상기 지그의 체결홈의 크기가 상기 볼트의 크기와 같거나 작은 경우, 상기 볼트 체결전 상기 지그 상의 상기 복수의 패턴의 기본좌표정보를 수집하고, 상기 복수의 패턴의 변이에 따라 이동좌표정보를 생성하여 상기 기본좌표정보와 상기 이동좌표정보의 거리차에 따라 상기 체결 이미지를 기반으로 상기 지그의 변형률을 측정하여 지그변형률정보를 생성하는 지그변형률 생성단계;
    상기 지그의 강도가 상기 볼트의 강도보다 높은 경우, 상기 지그 체결전 상기 볼트의 기본이미지정보를 수집하고, 레이저신호 또는 초음파신호를 수신하여 볼트의 변형이미지정보를 생성하며, 상기 기본이미지정보와 상기 변형이미지정보의 차이에 따라 볼트변형률정보를 생성하는 볼트변형률 생성단계;
    상기 지그변형률정보 및 상기 볼트변형률정보에 따라 상기 볼트의 축력을 계산하여 축력정보를 생성하는 볼트 축력 계산단계; 및
    상기 지그의 정보 및 상기 볼트의 정보를 상기 지그변형률정보, 상기 볼트변형률정보 및 상기 축력정보와 각각 매칭하여 룩업테이블을 생성하는 룩업테이블 생성단계;를 포함하고,
    상기 볼트 축력 계산단계는,
    다음 관계식
    F = k×X
    (여기서, F : 볼트의 축력, k : 재료상수, X : 지그의 변형률)
    을 통해 상기 축력정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 볼트 축력 측정방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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